JPS5822351Y2 - 信号伝送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は信号伝送装置に係り、信号を磁気テープに記録
しこれを再生する際、従来のダイナミックレンジ補正に
加えて特に高レベルで高域周波数の記録されるべき信号
の入力記録レベルに対する出力再生レベルの飽和レベル
を、簡単な構成で高め得た信号伝送装置を提供すること
を目的とする。

一般に磁気テープを記録媒体として音声信号を記録し、
これを再生しようとする場合、磁気テープからいわゆる
ヒスノイズ等の雑音が発生する。

このヒスノイズは上記音声信号が小レベルのときに特に
聴感上目立ち、このためハイファイ再生が損われる。

そこで従来より上記ヒスノイズを除去し再生信号のＳ／
Ｎを改善するため、テープ雑音低域回路により、ヒスノ
イズの目立ち易いレベルで゛かつ目立ち易い周波数領域
の信号のレベルを記録時に増強し、再生時にその増強分
のレベルだけ減衰させかつレベルの大なる信号は記録再
生時周波数特性を変化させず平坦特性としている。

第１図はテープ雑音除去回路の１例のブロック系統図を
示す。

同図中、１は記録（若しくは再生）されるべき可聴周波
数帯域の音声信号入力端子で、これより入来した音声信
号は減衰器５に供給される一方、切換スイッチ７の固定
接点Ｒ及び切換スイッチ８の固定接点Ｐに夫々供給され
る。

上記切換スイッチ７．８及び後述する切換スイッチ９，
１０は夫々固定接点Ｒ及びＰを有しており、記録時上記
スイッチ７〜１０の各可動接片は固定接点Ｒ側に夫々切
換接続され、再生時上記各可動接片は固定接点Ｐ側に夫
々切換接続されるべく構成されている。

まず、記録時の場合、入力端子１よりの音声信号は切換
スイッチ７、エミッタフォロワ２を夫々経て可変高域増
強フィルタ３に供給される。

このフィルタ３には、後述する増幅器４の出力信号が切
換スイッチ８及び制御回路６を夫々経てフィルタ３内の
可変インピーダンス素子のインピーダンス制御信号とし
て加えられる。

ここで、上記制御回路６はその入力に高域フィルタ（図
示せず）を有しており、上記増幅器４の出力信号の高域
信号成分程感度良く濾波し、かつ増幅整流して直流信号
を上記可変インピーダンス素子に加えるよう構成されて
いる。

上記可変高域増強フィルタ３により後述する如き所定の
周波数特性を附与された入力信号は、切換スイッチ９を
介して増幅器４の非反転入力端子に供給され、ここで上
記フィルタ３によって損失したレベル分を補償されるべ
く増幅された後、切換スイッチ１０を通して上記増幅器
４の反転入力端子に供給される一方、出力端子１１より
記録されるべき信号として出力される。

第２図は従来の信号伝送装置の１例の具体的回路を示す
。

同図中、第１図と同一部分には同一符号を附し、その説
明を省略する。

２０はコレクタを接地され、ベースを制御回路６の出力
側に接続された上記可変インピーダンス素子の１例とし
てのＮＰＮトランジスタで、そのエミッタはコンテ゛ン
サ１８、抵抗１２とコンデンサ１７とよりなる並列回路
を夫々介してエミツタフオロウ２の出力側に接続される
一方、抵抗１４を介して接地されている。

また、トランジスタ２０のエミッタは上記コンデンサ１
８、コンデンサ１９及び抵抗１５よりなる直列回路を介
して接地される一方、コンデンサ１８、抵抗１３を夫々
介して増幅器４の入力側（記録時はその非反転入力端子
、再生時はその反転入力端子）に接続されている。

上記抵抗１３と増幅器４の入力側との接続点は抵抗１６
を介して接地されている。

なお、上記構成回路は記録時の場合であって、後述する
如く、再生時の場合、エミツタフオロウ２の入力側は切
換スイッチ７により増幅器４の出力側に接続され、また
制御回路６の入力側は切換スイッチ８により入力端子１
に接続される。

上記構成になる従来の信号伝送装置において、制御回路
６の高域フィルタで濾波された信号レベルが小なるとき
は制御回路６の出力直流信号レベルは微小レベルである
。

このため、トランジスタ２０はオフとされ、このときそ
のコレクタ・エミッタ間のインピーダンスが所望のイン
ピーダンスになるようにバイアスを加えておく。

上記トランジスタ２０がこのオフ状態にあるとき、入力
端子１よりの入力信号はフィルタ３により低域に対して
中高域が増強されて増幅器４に導かれる。

入力中高域信号が徐々に増加すると、制御回路６の直流
出力レベルもこれに伴なって徐々に増加し、トランジス
タ２０のコレクタ・エミッタ間のインピーダンスは徐々
に小とされる。

これによりフィルタ３のロールオフ及びターンオーバ周
波数が高い周波数へ徐々に夫々移動する。

従って、いわゆるヒズノイズの目立つ周波数帯域におけ
る周波数特性は徐々に平坦特性に近付いて行く。

そして入力中高域信号が更に増加し所定レベル以上にな
ると、制御回路６のレベルの大なる出力直流信号により
トランジスタ２０はオンとされ、そのコレクタ・エミッ
タ間のインピーダンスは最小となり、このフィルタ３の
周波数特性は平坦となる。

以上の動作により出力端子１１より取り出される出力信
号は第３図に示す如き周波数特性を示す。

第４図は入力端子１よりの入力信号レベルと出力端子１
１の出力信号レベルとの入出力特性を示す。

第４図において、Ｒ１は低域周波数（例えば１００Ｈ２
） 、Ｒ２は中域周波数（例えば１ ｋ Ｈｚ） 、Ｒ
３は高域周波数（例えば１０ｋＨｚ）の記録時の人出力
特性を夫々示す。

制御回路６の高域フィルタにて殆ど濾波され得ない上記
低域周波数の入出力特性は、入力レベルが増加してもト
ランジスタ２０はオフとされており、従ってそのコレク
タ・エミッタ間のインピーダンスが変化せず、出力端子
１１よりの出力信号が入力端子１よりの入力信号に比例
して第４図にＲ１で示す如く、直線的に増加する特性と
なる。

このとき入力信号レベルと出力信号レベルとは夫々等し
い。

また、制御回路６の高域フィルタにて減衰される上記中
域周波数の人出力特性は、入力レベルが零より第４図に
１１で示すレベルまでは、トランジスタ２０がオフで゛
フィルタ３により同一人力レベルの上記低域周波数信号
にくらべ出力レベルが同図にＲ２で示す如く、０１のレ
ベルだけ増強されて直線的に増加し、レベル■１以上に
なると制御回路６の出力直流信号の増加によりトランジ
スタ２０のコレクタ・エミッタ間のインピーダンスがオ
ン状態になる入力レベル■２まで徐々に減少し、圧縮さ
れた特性となる。

また、入力レベル■２以上になるとトランジスタ２０が
オンとされ、そのコレクタ・エミッタ間のインピーダン
スが最小値となり、これ以上小とはならないので、出力
レベルは入力レベルに比例して直線的に増加する。

更に制御回路６の高域フィルタにて濾波される上記高域
周波数の入出力特性は、入力レベルが零より第４図■３
で示すレベル（Ｉ３＜ＩＩ）までは、トランジスタ２０
がオフで゛フィルタ３により同一人力レベルの上記低域
周波数信号にくらべ出力レベルが同図にＲ３で示す如く
、０２のレベルだけ増強されて直線的に増加する。

また、この特性Ｒ３は上記特性Ｒ２と同様に、高域周波
数の入力レベル■３からＩ４（Ｉ４＜Ｉ２）までは圧縮
され、入力レベルＩ４以上ではトランジスタ２０がオン
となり、このときのフィルタ３の周波数特性が第２図で
説明したように平坦となるため、入力レベルと等しい出
力レベルの特性となる。

一方、再生時には上記切換スイッチ７〜１０は夫々固定
接点Ｐ側に閉成接続され、入力端子１より第３図に示す
如き周波数特性で記録された音声信号が再生されて入来
する。

この再生入力信号は減衰器５に供給され、ここで増幅器
４の反転入力端子に加えられる可変高域増幅フィルタ３
の所定の出力信号レベルに合わせるべく減衰された後増
幅器４の非反転入力端子に加えられる。

この増幅器４で増幅された信号は切換スイッチ７、エミ
ッタフォロワ２を夫々通して上記フィルタ３に供給され
る。

このフィルタ３には上記再生入力信号を切換スイッチ８
、制御回路６を通して得た制御信号が供給される。

これにより、フィルタ３の再生時の周波数特性は、第３
図に示す記録時の特性とは相補的な特性となる。

また、再生時における入力端子１よりの再生入力信号レ
ベルと出力端子１１よりの出力信号レベルとの関係は第
４図にＰ、、Ｐ２．Ｐ３で夫々示す如くになる。

ここで、入出力持性Ｐ１は低域周波数（例えばｉｏｏ
Ｉ２）の入出力特性で、前記記録時の入出力持性Ｒ１と
相補的な特性である。

また、Ｐ２及びＰ３は夫々中域周波数（例えば１ｋＨｚ
）及び高域周波数（例えば１０ｋＨｚ）の入出力特性で
、前記記録時の入出力特性Ｒ２及びＲ３と相補的な特性
である。

従って、再生時、出力端子１１よりの再生出力信号は、
そのレベルが記録時の入力レベルと等しくなる。

上記のような従来信号伝送装置を使用して磁気テープへ
の記録、再生を行なうことにより、再生信号のＳ／Ｈの
改善が行なわれる。

しかしながら、磁気テープの入力記録レベルに対する出
力再生レベルは、入力信号周波数が中域周波数（１ｋＨ
ｚ）と高域周波数（１０ｋＨｚ）とについてみると、第
５図にＩで示す中域周波数の人出力特性に比較してＩＩ
で示す高域周波数の入出力特性の方が早く飽和し、入出
力の比例関係が早くくずれる。

すなわち、飽和レベルは記録周波数わ高くなるほど低下
する。

従って、従来信号伝送装置は高域のダイナミックレンジ
を十分とり得ないという欠点があった。

本考案は上記欠点を除去するものであり、第６図以下と
共にその各実施例につき説明する。

第６図は本考案装置の第１実施例の具体的回路を示す。

同図中、第２図と同一部分には同一符号を附し、その説
明を省略する。

本実施例は抵抗１２及び１３との間に抵抗２１を直列に
接続し、かつ抵抗２１及び１３の接続点とトランジスタ
２０のエミッタとの間にコンテ゛ンサ２２及び抵抗２３
を直列に接続することにより、上記従来装置の可変高域
増強フィルタ３に、あるレベルのみに低域フィルタとし
て応答するフィルタを付加した点に特徴を有する。

この可変低域フィルタは抵抗２１．２３、コンデンサ２
２及びトランジスタ２０より構成される。

ここで、一般に上記可変低域フィルタを用いず、通常の
低域フィルタを用した場合には、高レベルで高域周波数
の入力信号が減衰できる反面、増強されるべき低レベル
の高域周波数の入力信号も減衰されてしまい、また周波
数特性においてレスポンスが全帯域で一様に減衰してし
まうという欠点点がある。

しかしながら、本考案はトランジスタ等の一つの可変イ
ンピーダンス素子のインピーダンスが高いときは応答せ
ず、インピーダンスが低くなると応答する上記可変低域
にフィルタを用いることにより、上記欠点をも除去した
ものである。

入力端子１より入来した記録されるべき人力中高域信号
レベルが小なるとき、上記説明のようにトランジスタ２
０のコレクタ・エミッタ間のインピーダンスは大である
。

このとき、上記抵抗２１．２３及びコンデンサ２２の影
響は無く、フィルタ２４は従来の可変高域増強フィルタ
３と同様の動作を行なう。

一方、上記記録されるべき入力中高域信号レベルが大な
るとき、トランジスタ２０がオンとなり、このときフィ
ルタ２４は抵抗２１及び２３の各抵抗値のコンデンサ２
２の容量値とにより決まるロールオフ周波数と、抵抗２
３の抵抗値とコンデンサ２２の容量値とにより決まるタ
ーンオーバ周波数とを有する低域フィルタとなる。

従って、本考案装置の出力端子１１より取り出さ＼れる
信号の周波数特性は第７図に示す如く、ＯＶＵレベルの
大入力レベルのときは周波数ｆ□及びｆ２が上記ロール
オフ周波数及びターンオーバ周波数を示す高域減衰特性
となり、入力レベルが小になるに従って第３図に示す従
来装置の周波数特性と略同様の特性となる。

第８図は上記可変フィルタ２４を可変高域増強フィルタ
３の代に用いた第１図における回路の入出力特性を示す
。

同図中、Ｒ４は低域周波数（例えば１００ ｋＨｚ）、
Ｒｓは中域周波数（例えば１に止）、Ｒ６は高域周波数
（例えば１０ｋＨｚ）の記録時の入出力特性を夫々示す
。

ここで、上記特性Ｒ４及びＲ５は第４図に示す従来の入
出力持性Ｒ１及びＲ２と同じである。

また特性Ｒ６は入力レベルが小のときは従来の入出力持
性Ｒ３と同様で、かつ入力レベルが大になると上記の可
変低域フィルタが動作するために、その減衰量分だけレ
ベルが入力レベルよりも小になる特性となる。

従って、本考案装置を使用して記録される信号は、低入
力レベル時、従来と略同−の周波数特性を附与され、し
かも高入力レベル時は高域減衰特性を附与されて磁気テ
ープに記録されるため、磁気テープの前記高域周波数の
飽和レベルを見掛は上高め得ることができる。

なお、再生時の中域周波数（例えば１ｋＨｚ）の入出力
特性及び高域周波数（例えば１０ｋＨｚ）の入出力特性
は夫々第８図にＰ５及びＰ６で示す如く、第４図で説明
したように、記録時の入出力特性Ｒ５及びＲ６と夫々相
補的な特性となる。

また、第８図にＰ４で示す低域周波数（例えば１００Ｈ
ｚ））の入出力特性は、記録時の人出力持性Ｒ４と同一
特性となる。

従って、上記の本考案装置を使用することにより、磁気
テープの再生周波数特性は第９図に実線■Ｉで示す如く
に存り、破線ＩＶで示す従来装置を使用した場合の周波
数特性にくらべて、特に高レベル（ＯＶＵレベル）の信
号の高域周波数の平坦特性部分を伸ばすことができる。

従って、特に高域のダイナミックレンジを拡大できるこ
とがわかる。

第１０図は本考案装置の第２実施例の具体的回路を示す
。

同図中、第６図と同一部分には同一符号を附し、その説
明を省略する。

本実施例は上記第１実施例の可変低域フィルタの代りに
、信号レベルに応じて所望周波数で共振を起す共振回路
を付加してフィルタ２７を構成した点に特徴を有する。

すなわち、第１０図において、従来の可変高域増強フィ
ルタ３にトランジスタ２０のエミッタと抵抗１２及び１
３の接続点との間にコイル２５及び抵抗２６よりなる並
列回路が接続されている。

これにより、記録時、中高域信号の入力レベルが大にな
り、トランジスタ２０のコレクタ・エミッタ間のインピ
ーダンスが小になると、コイル２５、コンテ゛ンサ１８
、抵抗１４及びトランジスタ２０よりなる共振回路のＱ
が増大する。

ここで、入力端子１よりの入力信号レベルがＯＶＵレベ
ルのとき、所望の周波数で共振を起すように、コイル２
５、コンテ゛ンサ１８により決まる共振周波数を選定す
べく例えばコイルのインダクタンスを定める。

また、上記第７図に示す周波数特性のＯＶＵレベルの特
性のうち平坦なレベルから減衰させる量を上記コイル２
５に並列接続した抵抗２６の抵抗値により決定する。

入力端子１よりの人力信号レベルが小なるときは、上記
共振回路のＱは減少し、従来の可変高域増強フィルタ３
と同様の特性となる。

従って、本実施例の周波数特性は第７図に示す特性に似
た特性になる。

従って、本実施例によれば、減衰すべき高入力レベルの
高域周波数信号を、特にレベルに応じて確実に減衰でき
る。

なお、上記各実施例では可変インピーダンス素子として
ＮＰＮ）ランジスタ２０を使用するものとして説明した
が、これに限ることはなく、電界効果トランジスタ等の
他の素子でも良い。

上述の如く本考案になる信号伝送路に入力信号レベルに
応じてインピーダンスが変化される１個の可変インピー
ダンス素子により周波数特性の変化する第１の可変フィ
ルタを設け、記録時には、上記入力信号レベルが小なる
ときこの入力信号の高域周波数領域の信号レベルを増強
し、再生時には、上記入力信号レベルが小なるときこの
入力信号の高域周波数領域の信号レベルを減衰すること
により記録媒体より発生する雑音を低減するようにした
信号伝送装置において、該１個の可変インピーダンス素
子のインピーダンス変化に応答して周波数特性が変化す
る第２の可変フィルタを該１個の可変インピーダンス素
子を兼用して設け、記録時には、上記入力信号のレベル
が小なるときこの入力信号の高域周波数領域の信号レベ
ルを増強し、かつ上記入力信号レベルが大なるときこの
人力信号の該高域周波数領域の信号レベルを減衰し、再
生時には、上記入力信号のレベルが小なるときこの入力
信号の高域周波数領域の信号レベルを減衰し、かつ上記
人力信号レベルが大なるときこの人力信号の該高域周波
数領域の信号レベルを増強するようにしたため、磁気テ
ープに上記入力信号を記録し、これを再生する場合、上
記所定周波数領域の信号のダイナミックレンジを拡大で
き、また第２の可変フィルタに第１の可変フィルタの可
変インピーダンス素子を兼用したため、特別に可変イン
ピーダンス素子を設ける必要はなく、従来の回路構成と
殆ど同じでよく、又、第１及び第２の可変フィルタに可
変インピーダンス素子としてのトランジスタを夫々側々
に設けた従来の回路に比して、特性のバラツキが大きく
温度変化等の周囲条件の変化に影響を受は易い可変イン
ピーダンス素子を１個のみ使用しているので目的の特性
に対する偏差が小さく、温度補償等の周囲条件の変化に
対する補償も容易であり、簡単な回路構成で良好な特性
が得られ、上記第２の可変フィルタは上記入力信号の所
定レベルのみに応答するため、上記高域周波数領域の信
号の大レベル時の減衰（又は増強）特性と小レベル時の
増強（又は減衰）特性とを夫々略独立して行ない得、上
記第２の可変フィルタとして上記第１の可変フィルタの
上記所定の周波数領域における周波数特性とは逆の特性
を有するフィルタを使用するようにしたため、上記所定
の周波数領域の信号レベルの増強又は減衰をその入力信
号レベルに応じて夫々略独立に行なうことができる等の
特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を適用するテープ雑音除去回路の１
例のブロック系統図、第２図は従来装置の１例の具体的
回路を示す図、第３図は第２図の周波数特性を示す図、
第４図は従来装置を第１図に示す回路に使用した１例の
入出力特性を示す図、第５図は磁気テープの入出力特性
図、第６図は本考案装置の第１実施例の具体的回路を示
す図、第７図は第６図の周波数特性を示す図、第８図は
本考案装置を第１図に示す回路に使用した１例の入出力
特性を示す図、第９図は本考案装置を使用して磁気テー
プに録音再生した時の周波数特性を示す図、第１０図は
夫々本考案装置の第２実施例の具体的回路を示す図であ
る。 １・・・・・・入力端子、３・・・・・・可変高域増強
フィルタ、６・・・・・・制御回路、７〜１０・・・・
・・切換スイッチ、１１・・・・・・出力端子、２４・
・・・・・可変フィルタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 信号伝送路に入力信号レベルに応じてインピーダンスが
   変化される１個の可変インピーダンス素子により周波数
   特性の変化する第１の可変フィルタを設け、記録時には
   、上記入力信号レベルが小なるときこの入力信号の高域
   周波数領域の信号レベルを増強し、再生時には、上記入
   力信号レベルが小なるときこの入力信号の高域周波数領
   域の信号レベルを減衰することにより記録媒体より発生
   する雑音を低減するようにした信号伝送装置において、
   該１個の可変インピーダンス素子のインピーダンス変化
   に応答して周波数特性が変化する第２の可変フィルタを
   該１個の可変インピーダンス素子を兼用して設け、記録
   時には、上記入力信号のレベルが小なるときこの入力信
   号の高域周波数領域の信号レベルを増強し、かつ上記入
   力信号レベルが大なるときこの人力信号の該高域周波数
   領域の信号レベルを減衰し、再生時には、上記入力信号
   のレベルが小なるときこの入力信号の高域周波数領域の
   信号レベルを減衰し、かつ上記入力信号レベルが大なる
   ときこの入力信号の該高域周波数領域の信号レベルを増
   強するようにしたことを特徴とする信号伝送装置。